Конструкція трансформаторів
Активні частини трансформатора
Частини трансформатора, призначені для енергопреобразовательного процесу, - магнітопровід і обмотки, називаються його активними частинами. Досить ефективне перетворення електричної енергії вдається отримати тільки в конструкціях, в яких обмотки охоплюються замкнутими магнітопроводами з феромагнітного матеріалу з високою магнітною проникністю вуха, в сотні разів перевищує магнітну постійну р0 (див. рис. 1.1-1.3). Для отримання високої магнітної проникності магнітопровід не повинен бути надмірно насичений і індукція в ньому при максимальному магнітному потоці не повинна перевищувати 1,4-1,6 Тл. Зниження споживаної реактивної потужності досягається за рахунок зменшення магнітних полів розсіяння, зчеплених тільки з первинної або тільки з вторинною обмоткою. Ці поля зменшуються із зменшенням проміжків між первинною і вторинною обмотками, і тому котушки первинної та вторинної обмоток кожної з фаз розташовують на одному і тому ж ділянці муздрамтеатру, званому стрижнем (див. рис. 1.1, 1.2). При цьому обмотки або розташовуються концентрично (рис. 1.4, а), або розбиваються на окремі диски і розміщуються на стрижні в чергується порядку (рис. 1.4, б). В останньому випадку обмотка називається дискової чергується. p> З великого числа різновидів концентричних обмоток найбільш простий є циліндрична обмотка (мал. 1.5).
Для збільшення ефективності при перетворенні енергії повинні бути вжиті заходи для зменшення втрат енергії, що виділяються в трансформаторі у вигляді тепла. У першу чергу повинні бути обрані досить малими активні опори обмоток, тобто можливо великі перерізу витків обмоток, можливо менші довжини витків і можливо менші електричні питомі опору проводів обмоток. Саме тому дроти обмоток виготовляють зі звичайної міді, що володіє найменшим питомим електричним опором, і в рідкісних випадках з алюмінію, питомий опір якого приблизно в 1,6 рази більше, ніж у міді.
В
Рис. 1.3. Трансформатори з стрічковим (а) і броньовим (б) магнітопроводами: 1,2 - первинна і вторинна обмотки; 3 - магнітопровід
В
Рис. 1.4. Концентричні (в) і дискові чергуються (б) обмотки
Рис. 1.5. Циліндрична двошарова обмотка з прямокутного проводу
Магнітопровід трансформатора повинен бути сконструйований таким чином, щоб у ньому в достатній мірі були ослаблені втрати на вихрові струми і гістерезис, виникають при перемагничивании. Це завдання вдається вирішити шляхом поєднання декількох заходів:
застосуванням спеціальних магнітно-м'яких електротехнічних сталей, що мають малі втрати на гістерезис;
використанням спеціальних сортів електротехнічної сталі, які мають завдяки спеціальним присадкам збільшене питомий електричний опір;
складанням муздрамтеатру з ізольованих один від одного пластин електротехнічної сталі, товщина яких вибирається такий, щоб вихрові струми практично не чинил...
